Диссертация (1136166), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Это означает, что в модулях ПК ВС должны использоваться единые328термины, символы, условные обозначения и т.п. Этот принцип должен проявляться и вчастихранениянаиболеечастоиспользуемойинформации,необходимойдляфункционирования и актуальности комплекса, которую рекомендуется структурировать.5.
Принцип совместимости также должен быть реализован в ПК ВС. Он состоит втом, что языки, коды, информационные и технические характеристики структурныхсвязей подсистем и компонентов системы должны быть согласованы так, чтобыобеспечивалось их совместное функционирование и сохранялась открытая структурасистемы в целом. Это позволит создавать дополнительные надстройки для ПК ВС, кактехнические, так и программные, без изменения уже введенных в эксплуатацию модулей.Этот, казалось бы, второстепенный принцип позволяет без полной модернизации вводитьв эксплуатацию модули, расширяющие функциональность программного комплекса,подключать дополнительные базы данных и т.д.6. ПКВСдолженотвечатьпринципуинвариантности,чтоозначаетуниверсальность применения компонентов и подсистем к объектам разработки.
В главе 4были выделены принципиальные ограничения, которым должно соответствоватьподвергаемое виртуальной сертификации РЭС. Эти ограничения естественным образомвытекают из сущности методов, составляющих ее теоретический базис, поэтомуинвариантность использования ПК ВС может быть обеспечена только в пределахсуществующих методических ограничений.7. Рассмотренныйвышепринципсовместимостидолженбытьдополненреализацией в ПК ВС принципа развития, который предусматривает возможностьнаращивания и совершенствования компонентов и подсистем, а также связей между ними.Для ПК ВС использование принципа развития не только повышает универсальность, но идает возможность создавать специализированные системы, предназначенные длямоделирования сертификационных испытаний аппаратуры отдельных типов, проводимыхв т.ч.
в нестандартных условиях и с использованием специальных измерительных средств.Изложенные требования к ПК ВС и принципы её построения реализуютсявыработкой соответствующей структуры разрабатываемой системы.5.2. Разработка структуры программного комплексаСтруктура виртуального проекта РЭС в ПК ВС. Под виртуальным проектом вПК ВС следует понимать совокупность технической информации о РЭС, взаимосвязаннойс виртуальным макетом изделия [185] и достаточной для построения его электрической иэлектродинамической модели на основе изложенных выше методов.
Под виртуальныммакетом РЭС, в свою очередь, понимаются структурированные некоторым образом329модели разнородных процессов, подлежащих моделированию с использованием ПК ВС, атакже его результаты для текущей версии проекта.Важно отметить, что связь между технической информацией и виртуальныммакетомрадиоэлектронногосредства,подлежащегосертификации,являетсянеотъемлемым их свойством, именно поэтому выше речь шла о виртуальном проекте вцелом. Такая взаимосвязь является двухсторонней и позволяет при любой корректировкетехнической информации поддерживать виртуальный проект в актуальном состоянии.Техническая информация, являясь основой для построения виртуального макетаРЭС путем алгоритмических операций, не является первоисточником, характеризующимконструкцию и схемотехнику РЭС. С позиции разработчика конечным продуктомпроектирования является не формальное представление об объекте, используемое всредствах автоматизации, а конструкторская документация, необходимая для егопроизводства. Поэтому техническая информация о РЭС в ПК ВС рассматривается какпромежуточное звено, предназначенное для формирования виртуального проекта ивсецело зависящее от электронной технической документацией, с которой, собственно, иработает инженер.Техническая информация, используемая для построения моделей РЭС в составевиртуального макета, включает в себя дополнительно сведения о стандартных материалахи конструкциях, используемых в РЭС, а также об их физических свойствах.
Эти данныесодержатся в специальной базе, непосредственно связанной с электронной техническойдокументацией. Ее использование обусловлено тем, что информации о схемотехнике иконструкции РЭС, как правило, не достаточно для построения электродинамическихмоделей; эти недостающие сведения, в первую очередь касающиеся электрофизическихсвойств материалов, и содержатся в базе данных, причем выбор их долженосуществляться в интерактивном режиме с участием пользователя.Основной особенностью виртуального макета следует считать то, что с ним можнопроводить те же основные операции, что и с физическим образцом РЭС [187].
Длявиртуальной сертификации наиболее важными операциями являются схемное иэлектродинамическое моделирование РЭС, расчет показаний измерительного приемникапо модели. Кроме того, виртуальный макет вместе с информацией о его текущихсвойствах упрощает принятие решений о внесении изменений в конструкцию исхемотехнику проектируемого РЭС.Важно отметить, что в ПК ВС в качестве исходной для построения виртуальногомакета используется информация о схемотехнике, тепловых режимах (в общем случае),конструкцииРЭС,свойствахиспользуемыхматериаловит.д.Следовательно,330рассматривая ПК ВС как часть более сложной системы автоматизации проектирования,можно полагать, что сформированный в соответствии с приведенным описаниемвиртуальный проект может быть использован и в других её подсистемах.
Альтернативнымподходом является использование виртуального проекта единой структуры во всехподсистемах такой САПР. Виртуальный проект в ПК ВС заменяет опытный образец, аматематическое моделирование, выполняемое в соответствии с заложенной вышетеорией, — лабораторные исследования помехоэмиссии.Рассмотрим структуру и взаимосвязи виртуального проекта, предлагаемого дляиспользования в ПК ВС.
Она изображена на рис. 5.1. Виртуальный проект РЭСформируется, как отмечалось выше, на основе технической информации о РЭС,представляемой в форме, необходимой для функционирования системы. В составвиртуального макета включена модель тепловых процессов в РЭС, которая обеспечиваетуточненный расчет токов в проводниках. Отмеченное на рисунке взаимодействиеэлектрической и тепловой моделей обусловлено тем, что выделяемая элементами РЭСтепловая энергия изменяет тепловые режимы их работы, что приводит к изменению токовв проводниках [184, 185].Наличие в составе виртуального макета как тепловой, так и электрической моделиРЭС позволяет сделать ПК ВС функционально независимым от других подсистем всоставе системы более высокого порядка.
Однако если в состав последней входятподсистемы, имеющие функцию комплексного моделирования, то использованиеаналогичных моделей в составе ПК ВС приведет к избыточности. Устранить её можнопутем интеграции ПК ВС в систему, реализующую комплексное моделирование. Такимобразом,рассматриваемая структура виртуального проекта имеет определенныйпотенциал к упрощению. Вместе с тем, структура ПК ВС должна обеспечивать егоавтономность.Модель электрических процессов в составе виртуального макета должна строитьсяс учетом не только схемотехники РЭС, но и вносимых его конструкцией эффектов. Крометого, важной чертой ПК ВС является ориентация на разные классы оборудования,обеспечивающая универсальность и широту применения. При схемном моделированиидолжны обязательно учитываться свойства интегральных компонентов, что являетсяодним из самых сложных вопросов в теории и практике автоматизированногопроектирования.
Значительную роль в этом смысле могут сыграть IBIS-модели [66],предназначенные для построения схем замещения цифровых устройств.Номенклатура микросхем и других активных элементов, используемых вустройствах каждого из классов, обновляется сравнительно редко. Для пассивных331компонентов это обновление происходит еще реже. Поэтому информацию о моделяхкомпонентов представляется целесообразным объединить в отдельный банк, данные изкоторого будут использоваться на основе содержания технической информации о проекте.Поскольку виртуальной сертификации планируется в основном подвергать новые РЭСширокого потребления, то банк моделей, несмотря на отмеченную статичность,необходимо периодически обновлять, что может выполняться в автоматическом режимепри наличии подключения к сети Интернет.
Кроме того, структура ПК ВС должнапредусматриватьвозможностьподключениястандартизованныхбиблиотекпроизводителей электронных компонентов. В сравнении с элементной базой РЭСноменклатура конструкций и материалов изменяется еще медленнее.Алгоритмы формирования моделейВиртуальный макетМодельэлектрическихпроцессов в РЭСМоделиэлектродинамических процессов:Модель средствизмеренийМодель тепловыхпроцессов в РЭСРезультатымоделированиясертификационных испытанийБанккомпонентныхэлектрическихмоделейВычислительноеядро ПК ВСИнформация обусловиях проведения сертификационныхиспытанийБаза данныхстандартныхматериалов,конструкций и ихфизических свойствМетодикимоделированияЭлектронная техническаядокументацияСхемотехникаРЭСКонструкцияРЭСРис.
5.1. Структура и взаимосвязи виртуального проекта в ПК ВСВыше отмечалось, что в ПК ВС рационально использовать комплексныекомпонентные модели, включающие информацию о схеме замещения, конструкциикорпуса и его тепловых свойствах. В текущем варианте схемы на рис. 5.1 предусмотренбанк только электрических моделей, поскольку комплексные компонентные моделииспользуются только в некоторых системах автоматизации, например, [188].
Информация332о топологии корпусов компонентов, необходимая для построения электрической иэлектродинамических моделей, передается из базы данных стандартных материалов,конструкций и их физических свойств, вливаясь в общий поток технической информациив составе виртуального проекта.Условия проведения сертификационных испытаний оказывают непосредственноевлияние на их результат. Они включают в себя желаемую конфигурацию измерительногооборудования, перечень частот анализа и другие данные, выбираемые пользователем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
